Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Исследователи разгадали одну из главных загадок астрофизики – как частицы получают свою колоссальную энергию.

Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Космические лучи сверхвысокой энергии — это частицы, которые переносят энергии на несколько порядков выше, чем любые излучения, создаваемые человеком. Для сравнения, их энергия в 10 миллионов раз превышает ту, что генерируется в Большом адронном коллайдере, самом мощном ускорителе частиц на Земле. Эти лучи формируются в экстремальных условиях, таких как взрывы сверхновых, области вокруг черных дыр и нейтронных звезд.

Долгое время ученые полагали, что главную роль в ускорении частиц играют ударные волны, возникающие при таких катаклизмах, как взрывы звезд. Однако новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, предлагает иной механизм. Источником колоссальной энергии, согласно выводам авторов, является магнитная турбулентность — хаотичные движения магнитных полей, которые запутываются и перераспределяют энергию с невероятной скоростью.

Наши результаты помогают пролить свет на фундаментальные процессы, которые стоят за формированием высокоэнергетических космических лучей. Это важное открытие для астрофизики и физики элементарных частиц.
Лука Комиссо из Колумбийской астрофизической лаборатории.

Эта работа продолжает исследования того же коллектива, ранее изучавшего энергичные частицы, возникающие в солнечной короне. Ученые выяснили, что механизм формирования частиц, наблюдаемый на Солнце, имеет много общего с процессами в экстремальных астрофизических средах. Главный элемент — сильное запутывание магнитных полей, которое выступает катализатором ускорения частиц.

Энергия космических лучей сверхвысокой энергии достигает 10²⁰ электрон-вольт, тогда как солнечные частицы обычно ограничиваются 10¹⁰ электрон-вольт. Это десятикратный разрыв в масштабах! Для наглядности, разница между этими значениями сопоставима с весом зерна риса и 500-тонного Airbus A380.

Этот новый взгляд на природу космических лучей не только помогает глубже понять устройство Вселенной, но и открывает двери для новых методов изучения ее самых мощных процессов.

Читайте также

Ученые опровергли риск немедленного повреждения ДНК во время космических полетов

Ученые опровергли риск немедленного повреждения ДНК во время космических полетов

Perseverance обнаружил следы трех периодов водной активности на Марсе

Perseverance обнаружил следы трех периодов водной активности на Марсе

Ближайшая к нам внеземная жизнь может находиться на стадии микробов

Ближайшая к нам внеземная жизнь может находиться на стадии микробов

AstroForge хочет провести первую космическую миссию без единой команды с Земли

AstroForge хочет провести первую космическую миссию без единой команды с Земли

Астрономы обнаружили экзопланету GJ 3090 b, которая вращается против своей звезды

Астрономы обнаружили экзопланету GJ 3090 b, которая вращается против своей звезды

В древних метеоритах нашли химические следы эпохи до появления Земли

В древних метеоритах нашли химические следы эпохи до появления Земли

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

Ученые превратили 27 лет наблюдений за черной дырой в «видео» и заметили неожиданное поведение плазмы

Ученые превратили 27 лет наблюдений за черной дырой в «видео» и заметили неожиданное поведение плазмы

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Российский ИИ научился предсказывать 15 болезней по одному снимку глазного дна

Российский ИИ научился предсказывать 15 болезней по одному снимку глазного дна

Meta* представила 100-граммовые VR-очки за 110 тысяч рублей

Meta* представила 100-граммовые VR-очки за 110 тысяч рублей

В Японии массово скупают подержанные книги — продавцы подозревают компании в сфере ИИ

В Японии массово скупают подержанные книги — продавцы подозревают компании в сфере ИИ

Xiaomi подтвердила глобальный запуск флагманов Xiaomi 18 Pro и 18 Pro Max

Xiaomi подтвердила глобальный запуск флагманов Xiaomi 18 Pro и 18 Pro Max